Študija PET-skeniranja ima pomembne posledice za prihodnje raziskave motenj, kot so shizofrenija, odvisnost in Parkinsonova bolezen.
Študija londonskih znanstvenikov Imperial College je zagotovila brez primeren vpogled v vloge narave in nege v našem vedenju, s pomembnimi posledicami za prihodnje raziskave motenj, kot so shizofrenija, odvisnost in Parkinsonova bolezen.
Dr. Paul Stokes od Oddelek za medicino in njegovi kolegi so več kot tri leta opravljali preglede možganov na dvojčkih dvojčkov, merili so delovanje možganske kemikalije dopamin. Dopamin slovi kot "kemikalija užitka", ker se sprošča v možganih skupaj z nagrado. "Ko ljudje uživajo mamila ali pijejo alkohol, je občutek užitka ali nagrade razlog za sproščanje dopamina," pravi Stokes. Ta kemična nagrada vodi naše vedenje in nam pomaga pri učenju. "Dopamin je zelo pomemben za normalne procese v možganih, pa tudi nenormalne procese."
Sproščanje dopamina v možganih se razlikuje med vsemi, vendar so zelo visoke ali nizke količine povezane z duševnimi boleznimi: pri ljudeh s shizofrenijo se pojavlja prekomerno sproščanje dopamina, medtem ko se pri osebah z motnjami v uživanju alkohola in snovi zelo malo. Mislimo tudi, da primanjkljaj funkcije dopamina povzroča počasen spomin na ljudi s Parkinsonovo boleznijo.
Nevroznanstveniki še vedno sklepajo, ali so te spremembe v aktivnosti dopamina vzrok za duševne bolezni ali posledica le-te, vendar je ena najbolj perečih skrivnosti, ki jih je treba rešiti, ali so podedovani ali ne. Ker zdaj vemo, da se shizofrenija lahko deduje, obstaja veliko zanimanja za možnost, da bi disfunkcionalna dopaminska aktivnost lahko potekala tudi v družinah. Odgovor bo imel velik vpliv na to, kako se bodo takšne bolezni zdravile v prihodnosti. "Razumevanje vpliva genov in okolja na dopaminski sistem je zelo pomembno," pravi Stokes.
Striatum se nahaja v bližini središča možganov. (Slika: Podatkovne zbirke Life Science (LSDB))
Dopamin večino svojega dela opravi v delu možganov, imenovanem striatum, okroglasta gruda, zakopana skoraj v središču vaših možganov. "Striatum je razumno majhno območje možganov, vendar je zelo pomembno za nagrado, čustva in nekatere kognitivne funkcije," razlaga Stokes. Striatum je sestavljen iz treh delov z različnimi odgovornostmi. Limbični striatum je občutek nagrade in motivacija, ki jo ponuja. Asociativni striatum nadzoruje delovni spomin in druge miselne procese, senzimotorni striatum pa pomaga pri vodenju gibanja. Stokes in njegovi sodelavci so obravnavali vsak od treh delov posebej.
Njihova inovativna zasnova študije je vključevala različico PET skeniranja. PET zazna majhne količine radioaktivnosti v telesu osebe z visoko ločljivostjo, kar daje vrsto "rezin", ki jih je mogoče sestaviti v 3D model. Radioaktivnost prihaja iz sledilca, vbrizganega v motiv. V tej študiji so znanstveniki uporabili F-DOPA, kemikalijo, ki deluje kot označevalec dopaminske funkcije. F-DOPA se v možganih pretvori v dopamin povsod, kjer se sprošča dopamin, zato so PET pregledi pokazali, kje in koliko aktivnosti dopamina se je dogajalo v možganih dvojčkov.
Gledanje dvojčkov ponuja informacije o dedovanju, ki jih je pogosto drugače mogoče razbrati. Ker imata identična dvojčka popolnoma enak DNK, razlike med njimi nimajo nobene zveze z njihovimi geni. Ocenite lahko, koliko lastnosti je, kot sta višina ali inteligenca, podedoval tako, da ugotovite, kako podobna je dvojčkom. Na primer, višina je zelo dedna - dvojčki so običajno približno enako visoki - medtem ko je inteligenca precej dedna in dvojčki imajo pogosto različne IQ.
Kot večina študij dvojčkov je tudi ta primerjala enake in neidentične dvojčke. Dvojčki, ki niso enaki, si delijo 50 odstotkov svoje DNK, tako kot kateri koli drug brat ali sestra, vendar so boljša primerjava z dvojčki, saj se tudi rodijo istočasno. Stokes in njegovi kolegi so primerjali funkcijo dopamina v možganih dvojčkov in s statističnimi modeli ocenili, kolikšna razlika je bila posledica njihovih genov in koliko zaradi vplivov na okolje.
Dosegli sta dva glavna zaključka. Prvič, genetsko dediščino in individualne izkušnje, zaradi katerih je vsak od nas edinstven, pomembno vpliva na funkcijo dopamina v striatumu. »To so ponavadi izkušnje, ki se zgodijo malo kasneje v življenju, v adolescenci ali zgodnji odraslosti,« pojasnjuje Stokes. Nasprotno, dejavniki v družinskem okolju, kot je izkušnja souporabe doma in odraščanja skupaj, imajo majhen ali nikakršen vpliv.
Drugič, na limbični striatum - del, ki je osrednji za nagrajevanje in motivacijo - so te izkušnje veliko bolj prizadete kot drugi deli. To zanimivo nakazuje, da center užitka in vedenje, ki ga vodi, klesajo predvsem življenjske izkušnje in ne naši geni. To izpodbija prejšnje predpostavke, da bi lahko funkcijo dopamina neposredno podedovali, zaradi česar so vzroki za shizofrenijo in zasvojenost še bolj skrivnostni.
Stokes upa, da bodo te ugotovitve služile prihodnjim raziskavam s takšnimi tehnikami domišljije možganov. "Želel bi poskusiti narediti PET bolj uporaben v smislu diagnoze, zdravljenja in izidov." Stokes kot svetovalec psihiater za veliko skupino za duševno zdravje skupnosti v zahodnem Londonu želi, da bi se študije slik ponovno vključile v njegovo klinično oskrbo. Z rekrutiranjem pacientov iz svoje klinike v svoje študije želi, da bi bili prvi, ki bi jim koristili napredek v znanstveni diagnostiki in terapiji, ki izhaja iz njegovih raziskav.
Raziskavo je podprla nepovratna pomoč Evropske unije Svet za medicinska raziskovanja in objavljen v reviji Neuropsychopharmacology.
Reference
PRA Stokes et al. »Narava ali nega? Določanje dednosti funkcije človeškega progastega dopamina: an [18F]-DOPA PET študija " Neuropsychopharmacology predhodna spletna objava 24. oktobra 2012; doi: 10.1038 / npp.2012.207
;
